Deteksi Peningkatan Denyut Jantung Manusia Berdasarkan Perubahan Warna Kulit dengan Menggunakan Kamera Inframerah

Abstract

Jantung merupakan salah satu organ tubuh yang paling penting. Secara medis, umumnya pengukuran detak jantung membutuhkan alat-alat seperti electrocardiograph (ECG), stetoskop, dan blood pressure measurement. Namun ketersediaan alat seperti ECG hanya tersedia di rumah sakit tertentu serta biaya pemeriksaan yang cukup tinggi. Metode lain yang dapat digunakan untuk mengukur denyut jantung adalah photoplethysmograph (PPG), yaitu mengukur perubahan volume darah di dalam suatu organ menggunakan sensor optik. Penelitian ini bertujuan untuk mendeteksi tingkat perubahan denyut jantung pada manusia menggunakan kamera inframerah dengan teknologi pengolahan citra serta mengetahui korelasinya terhadap pengukuran aktual. Alat yang digunakan adalah kamera inframerah berupa Kinect 360 dan pulse monitor untuk mendapatkan data denyut jantung. Peneitian ini dimulai dengan tahap pengambilan data. Data yang diambil berupa foto kondisi kulit subjek sebelum dan sesudah melakukan aktifitas fisik dan data denyut jantung subjek menggunakan metode step test. Tahap selanjutnya adalah pengolahan data yang dilakukan menggunakan regresi linier sederhana untuk mendapatkan tingkat korelasi antara hasil dari pengolahan citra yaitu reflektan inframerah dengan peningkatan denyut jantung. Hasil dari regresi linier sederhana menunjukkan perubahan reflektan inframerah yang cukup signifikan dengan rata-rata nilai korelasi mencapai 0.6. Hal ini menunjukkan adanya hubungan antara perubahan reflektan inframerah terhadap perubahan tingkat kelelahan sehingga metode deteksi peningkatan denyut jantung berdasarkan perubahan warna kulit menggunakan kamera inframerah dapat dilakukan

One of the essential organs is heart. Usually, for heart rate measurement we could use electrocardiograph (ECG), stethoscope, and blood pressure measurement. However, the ECG itself only could be found in certain hospitals and will cost a lot of money. Another method we could use for heart rate was photoplethysmograph, which measures the change of blood volume in an organ using the optic sensor. The objective of this research was to detect the change of human’s heart rate using infrared camera with image processing technology and to find out its correlation to actual measurements. The tools were used are infrared camera from Kinect 360 and pulse monitor to obtain the heart rate’s data. This research began with the data acquisition stage. The acquired data were images of subject skin condition before and after physical activity and heart rate’s data of subject using the step test method. The next stage was data processing which conducted by using simple linear regression to get the correlation level between the results of image processing i.e. infrared reflectance and the heart rate change. The results of simple linear regression shown that the change in infrared reflectance value was significant, which the average correlation value was 0.6. The result showed that there was a strong relationship between changes in infrared reflectance and heart rate change, therefore an infrared camera recommended to be used to detect heart rate change.